論文の概要: Relative entropy for locally squeezed states

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11203v1
• Date: Fri, 14 Nov 2025 12:02:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.568846
• Title: Relative entropy for locally squeezed states
• Title（参考訳）: 局所圧縮状態に対する相対エントロピー
• Authors: Daniela Cadamuro, Markus B. Fröb, Dimitrios Katsinis, Jan Mandrysch,
• Abstract要約: 相対エントロピーは、量子情報理論と量子場理論の両方において、状態の区別可能性の基本的な尺度として機能する。 局所的に圧縮された状態と真空の間の相対エントロピーは一般的に分岐するが、スキューズングは小さい。 これは、局所的に圧縮された状態が自由量子場の状態空間の well-defined 要素であるが、真空とは無限に異なることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Relative entropy serves as a fundamental measure of state distinguishability in both quantum information theory and relativistic quantum field theory. Despite its conceptual importance, however, explicit computations of relative entropy remain notoriously difficult. Thus far, results in closed form have only been obtained for ground states, coherent states, and, more recently, single-mode squeezed states. In this work, we extend the analysis to multi-mode squeezed states, imposing that the squeezing generators be local either in space or in spacetime, which results in a continuum of squeezed modes. We provide a detailed and self-contained analysis of such states for a free scalar quantum field on Minkowski spacetime, connecting also with older results on the essential self-adjointness of the Wick square, and showing that they lie in the folium of the Minkowski vacuum representation. Although the local squeezing is natural from a foundational standpoint, we uncover a severe incompatibility between locality and squeezing: the relative entropy between a locally squeezed state and the vacuum generally diverges, however small the squeezing is. This shows that while locally squeezed states are well-defined elements of the state space of a free quantum field, they are infinitely different from the vacuum, in contrast to coherent states whose relative entropy with respect to the vacuum is finite.
• Abstract（参考訳）: 相対エントロピーは、量子情報理論と相対論的量子場理論の両方において、状態の区別可能性の基本的な尺度として機能する。 しかし、その概念的な重要性にもかかわらず、相対エントロピーの明示的な計算は依然として非常に難しい。 これまでのところ、クローズドフォームの結果は、基底状態、コヒーレントな状態、より最近ではシングルモードの圧縮状態に対してのみ得られている。 本研究では,マルチモード圧縮状態に解析を拡張し,スクイーズ発生器が空間内あるいは時空のいずれにおいても局所的であることを示唆し,圧縮モードの連続体を生成する。 我々はミンコフスキー時空上の自由スカラー量子場に対するそのような状態の詳細な自己完結解析を行い、ウィック正方形の本質的な自己随伴性に関する古い結果と接続し、ミンコフスキー真空表現のフォリウムにあることを示す。 局所的なスクイージングは基礎的な観点からは自然であるが、局所性とスクイージングの間に深刻な不整合があることを明らかにする: 局所的なスクイージング状態と真空の間の相対エントロピーは一般的には分岐するが、スクイージングは小さい。 このことは、局所的に絞られた状態は自由量子場の状態空間の well-defined 要素であるが、真空に対する相対エントロピーが有限であるコヒーレント状態とは対照的に真空とは無限に異なることを示している。

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